一类基于OPC的工业控制系统的研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文一类基于OPC的工业控制系统的研究摘要随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，生产过程的底层自动化监视和控制系统逐渐得到了完善，形成了基于集散控制系统(DCS)、可编程控制器(PLC)、现场总线控制系统(FCS)等的各种工业控制系统，但是上述系统往往缺乏统一的接口标准，难以实现各厂家的系统或仪表的直接互连、互操作及与上层应用软件的信息交互。OPC技术为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制，可用于解决不同控制系统网络之间的系统集成，实现系统之间的无缝连接和通信。首先，本文分析比较了目前控制系统集成的各种方法。针对工业控制系统各个厂商的设备

2、相互不能通信、应用受到限制等问题，提出将OPC作为DCS和FCS的中间件，实现异构网络的接口级同构。其次，分析了以COM／DCOM为基础的OPCDA规范和Clieat／Scrwr体系结构中信息的交互过程。在实验室FCS和DCS控制装置基础上构建了基于OPC的工业控制系统。其中，每个控制系统各自拥有OPC服务器。完成了OPC定制接口的OPC客户端的开发工作，实现了OPC客户端和两个0PC服务器的数据通信，并且实现了对采集的数据的实时曲线显示、保存和历史数据的调用等功能。最后，针对实验室水箱液位对象死区和时滞特性，提出了～种非线性预测控制算法，并在OPC客户端得到了实现

3、，取得了良好的控制效果。本文研究工作表明，构建基于OPC的工业控制系统可实现不同控制系统网络间的互连与信息共享，OPC客户端方便了先进控制算法的实施，减轻了下位机的工作负荷，为复杂控制算法的实现提供了一种工作思路。关键词：系统集成，OPC，预测控制，差分进化浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHoNASORTOFoPC．BASED咖USTRIALCoNTRoLSYSTEMABSTRACTWiththedevelopmentofthecomputer,communicationandcontroltechnology,theprocessSCADAandloopco

4、nh-oltechnologyhasgraduallybecomingmature．Variousindustrialcontrolsystemshavebeene”xeculatcdwiththeuseofdistributedcontrolsystem0)cs)，programmablelogiccontroller(PLC)，fieldbuscontrolsystemO。cs)andSOon．Butitisdifficulttointerconnectthesystemsandinslzumentsdirectlyduetothedifferentinterf

5、acestandards．OPCtechnologyprovidesastandarddataaccessmechanismforindustrialprocessconmM,makingsystemintegrationandseamlessconnccfiviWamongdifferentcontrolsystemnetworkspossible．ThisthesisfocusesonasortofOPC-basedindustrialcontrolsyst锄．s．Firstly,theintegrationmethodsofcontrolsystemsares

6、urveyed．Withtheproblemsincommunicationandlimitedapplicationbetweenproductsdifferentmanufacturers,OPCisofferedasaneffectivemiddlewareofDCSandFCS，theisomorphismofhctcrogcncousnetworkshasbeenrealiziedOHtheinterfacelayer．Secondly,OPCDAspecificationbasedOnCOM／DCOMandtheinteractiveprocessofi

7、nformationunderthearchitectureofClient／Serverhasbeenanalyzed．OPC-basedindustrialcontrolsystemhasbeenconstructedwiththe1lseofFCSandDCSinthelaboratory．EachcontrolsystemhasOPCserver．TheOPCclienthasbeendeveloped．ThecommunicationbetweenOPCclientandtwoscl'vcrshasbeenrealized．Andthefunction